Le transfert direct de chaleur du combustible en combustion vers le liquide de refroidissement est impossible. Dans les chaudières de chauffage, il est effectué grâce au fonctionnement d'un dispositif spécial. Il s'agit d'un échangeur de chaleur pour une chaudière à gaz. La durée de vie de l'appareil et son efficacité dépendent de sa conception et de son matériau.
La fonction principale de l'échangeur de chaleur pour la chaudière
Le brûleur de la chaudière est alimenté en gaz et en air de combustion. Le gaz brûle, dégageant de la chaleur, les produits de combustion sont évacués à l'extérieur. La source de chaleur dans ce cas est un élément fixe.
Le caloporteur - eau ou antigel - pénètre dans l'échangeur de chaleur. C'est un appareil qui assure l'échange de chaleur entre deux milieux de températures différentes. Ce dernier est situé dans la chambre de combustion au dessus du brûleur. L'eau circulant dans l'échangeur de chaleur est chauffée et acheminée vers les tuyaux de chauffage. Le plus souvent, le dispositif se présente sous la forme d'un ensemble de plaques ou de tubes. Plus sa surface de travail est grande, mieux et plus vite l'eau chauffe.
Matériel de fabrication
L'échangeur de chaleur de la chaudière est constitué de matériaux durables qui conduisent bien la chaleur, ne sont pas sujets à la corrosion et sont suffisamment résistants à la pression. Comme il faut tenir compte du coût du matériel, il y a peu de choix.
Acier
C'est le matériel le plus accessible. L'acier est très résistant, mais il se prête bien au traitement. Le prix n'est pas élevé. L'avantage de cette option est la résistance aux températures élevées. L'acier est ductile et ne se fissure pas lorsqu'il est chauffé, ne se déforme pas même dans les zones en contact avec le brûleur.
Un échangeur de chaleur en acier pour une chaudière à combustible solide ou à gaz est sujet à la corrosion. L'eau à l'intérieur des tuyaux et les produits de combustion dans la chambre de la chaudière ont un effet destructeur sur le matériau. Cela affecte la durabilité. Le modèle en acier pèse beaucoup, ce qui entraîne une consommation de carburant supplémentaire pour chauffer l'élément lui-même.
L'échangeur de chaleur en acier inoxydable est résistant à la corrosion et a une durée de vie d'au moins 50 ans.
Fonte
Le matériau est beaucoup plus résistant à la corrosion que l'acier, il ne craint pas la rouille et l'action des anhydrides acides. La durée de vie atteint 50 ans. Cependant, la fonte est un alliage cassant et peut se fissurer sous l'influence de la température. Pour éviter tout dommage, l'échangeur de chaleur tubulaire en fonte doit être rincé : si de l'eau ordinaire est utilisée, une fois par an ; si antigel - puis une fois tous les 2 ans; si liquide distillé - une fois tous les 4 ans.
Le poids de l'élément en fonte est encore plus important, donc plus de carburant et de temps doivent être consacrés au chauffage.
Cuivre
Le cuivre est un métal noble qui ne se corrode d'aucune sorte. Il est chimiquement inerte, il tolère bien la pression. Le cuivre conduit mieux la chaleur, donc moins de carburant est nécessaire pour chauffer l'élément lui-même et le liquide qui s'écoule. Le poids du modèle en cuivre est faible, les dimensions sont compactes avec une surface de travail très développée.
L'inconvénient est le prix élevé. De plus, l'échangeur de chaleur en cuivre est trop sensible aux températures élevées. Plus souvent trouvé dans les chaudières de fabricants étrangers.
Classement des échangeurs de chaleur
Les chaudières à gaz peuvent remplir plusieurs fonctions. Le principal est le chauffage domestique.Cependant, les modèles à double circuit chauffent également l'eau pour divers besoins domestiques, de la vaisselle au bain. Sur cette base, les échangeurs de chaleur sont distingués.
Primaire
Sert le système de chauffage. C'est un tuyau d'un diamètre assez important, plié en forme de bobine dans un seul plan. Pour augmenter la surface de travail de l'appareil, des plaques de différentes tailles sont également placées ici.
L'échangeur de chaleur primaire est soumis aux charges les plus élevées. De l'extérieur, les produits de combustion y agissent - suie, saleté, anhydrides d'acide, de l'intérieur - sels dissous dans le liquide de refroidissement. Pour réduire l'usure, la pièce est revêtue de peinture et traitée avec des composés anti-corrosion.
La meilleure option est un échangeur de chaleur en acier inoxydable ou en cuivre, car il n'est pas sensible à la rouille et ne craint pas les dépôts de sel.
Secondaire
Un tel échangeur de chaleur chauffe le liquide d'alimentation en eau chaude. Sa température de chauffage est plus basse, mais il ne vaut pas la peine de chauffer l'eau pour les besoins domestiques au-dessus de +60 C. Le plus souvent, il s'agit d'une structure en plaques : elle est assemblée à partir de nombreuses plaques avec des passages extrudés dans lesquels circule l'eau du robinet. Les modèles multi-passes sont plus efficaces, car dans une même assiette, le liquide change plusieurs fois de direction, c'est-à-dire qu'il y reste plus longtemps et se réchauffe mieux. Il est fait d'acier, de cuivre, d'aluminium.
Bithermique
Représente 2 tuyaux insérés l'un dans l'autre. Le caloporteur se déplace à l'intérieur et l'eau pour l'alimentation en eau chaude se déplace à l'extérieur. Le fluide caloporteur est réchauffé dans la chambre de combustion et cède en partie de la chaleur à l'eau sanitaire.
Le design est beaucoup moins cher. Mais bien que l'eau chauffe plus vite ici, son volume est limité. De plus, l'échangeur de chaleur bithermique est très sensible à la qualité de l'eau et se salit beaucoup plus rapidement. Le nettoyage de l'appareil ne suffit pas. Pour éviter un colmatage rapide et une défaillance, il est nécessaire d'installer des filtres à eau à l'entrée.
Il n'est pas possible de nettoyer l'échangeur de chaleur combiné comme un échangeur de chaleur séparé normal. En cas d'importants dépôts de sel ou de colmatage, l'élément devra être remplacé.
Critères de choix
Lors du choix d'un appareil, le but est pris en compte - dans ce cas, il s'agit de chauffer le liquide de refroidissement et le type de fluide - vapeur, eau, antigel. Une chaudière à gaz fonctionne généralement avec de l'eau, mais il existe des exceptions.
Autres critères de sélection :
- Température du caloporteur à l'entrée et à la sortie - il est nécessaire de calculer la quantité de chaleur que le consommateur doit recevoir. Sur la base de ces données, la puissance de l'échangeur de chaleur est calculée.
- Perte de pression admissible - la pression de l'eau diminue au fur et à mesure qu'elle traverse l'échangeur de chaleur. S'il tombe trop bas, il n'est pas possible de créer une colonne d'eau chaude d'une hauteur suffisante.
- La température maximale de fonctionnement - sur le brûleur atteint 600-700 C. Cette température peut supporter avec une certaine difficulté un échangeur de chaleur en fonte et en acier, en cuivre. Le modèle en aluminium ne doit pas être utilisé.
- Pression de service maximale - Ne limite pas le choix de conception ou de matériau.
Les dimensions sont un paramètre important. Avec la même efficacité, un échangeur de chaleur à calandre occupe 3 à 4 fois plus de surface qu'un échangeur de chaleur à plaques.
Fonctionnement correct
Le transport, l'installation et le fonctionnement de l'échangeur de chaleur sont décrits en détail dans les instructions :
- L'échangeur de chaleur dans l'appareil est placé de sorte qu'il y ait un accès libre pour l'inspection et la réparation.
- Le démarrage est effectué à pression et température stables. La température ne doit pas être augmentée de plus de 10 degrés par minute ou la pression ne doit pas être augmentée de plus de 10 bars par heure.
- Lors du remplissage d'eau, les vannes d'air et les vannes situées derrière l'échangeur de chaleur restent ouvertes. Après le démarrage de la pompe, ils sont fermés. Ainsi, une pression stable est obtenue.
- Modifiez les paramètres de chauffage en douceur. Plus cela se produit lentement, plus les joints et l'échangeur de chaleur lui-même dureront longtemps.
- L'appareil doit être nettoyé périodiquement. La plaque est nettoyée directement dans le cadre, puis les plaques sont sorties et lavées. Une autre méthode est possible : d'abord le retrait puis le nettoyage des plaques. Le nettoyage de la coque et des tubes n'est pas recommandé. En cas de blocages complexes, le maître met un bouchon.
- Avant de redémarrer, vérifiez l'état de tous les joints. La pression et la température sont réglées comme au 1er démarrage.
Pour éviter les dépôts de sel, un filtre est placé sur la conduite d'eau devant l'entrée de la chaudière.
Dysfonctionnements possibles
La plupart des problèmes nécessitent l'intervention d'un spécialiste. Certains peuvent être éliminés par l'utilisateur :
- Dépressurisation - en cas de contamination, il suffit de nettoyer l'échangeur de chaleur. Si la connexion au réseau est incorrecte, vérifiez la connexion avec le dessin dans les instructions.
- Diminution de l'efficacité - en cas de contamination mécanique, l'appareil est lavé. Si la raison en est l'accumulation d'huile, de gaz de qualité inférieure, installez des dispositifs supplémentaires pour les éliminer.
- Fuite - Le plus souvent causée par la décomposition des joints. Ils sont remplacés.
- Mélange de milieux de travail - se produit lorsque les plaques ou les tubes sont corrodés. Les plaques peuvent être partiellement remplacées, l'échangeur de chaleur à tubes et calandre devra être remplacé.
Tant que la garantie est en vigueur, il est interdit d'ouvrir l'échangeur de chaleur par vous-même et d'effectuer toute réparation.
Fabricants populaires
Les échangeurs de chaleur sont fabriqués par de nombreux fabricants. Les entreprises suivantes ont été les plus populaires en 2019.
Navien
Le plus grand fabricant coréen. Fabrique des produits pour les chaudières domestiques. L'avantage est la résistance à la mauvaise qualité de l'eau et aux coups de bélier. L'appareil est parfaitement adapté aux mauvaises conditions de fonctionnement.
Baxi
Fabricant italien. Elle présente sur le marché des chaudières murales et au sol à condensation avec échangeur de chaleur en fonte, ainsi que des radiateurs électriques.
Les échangeurs de chaleur primaires sont en cuivre et en laiton. L'acier inoxydable est utilisé pour la lamelle secondaire. Cela augmente le coût du produit, mais assure une durabilité maximale.
Autre
Il existe d'autres fabricants dignes de ce nom sur le marché :
- Fondital Victoria Compact est une entreprise italienne. Offre des échangeurs de chaleur bithermiques en cuivre de haute performance.
- Beleto est une usine russe bien connue qui produit une variété d'équipements à gaz. Fabrique divers types d'échangeurs de chaleur en acier, en fonte et en cuivre.
- Ariston - propose des échangeurs de chaleur en aluminium et en cuivre. Les matériaux sont insensibles à la corrosion et la technologie de fabrication garantit leur résistance.
S'il est nécessaire d'augmenter l'efficacité de la chaudière lors du remplacement de l'appareil, consultez un spécialiste afin de calculer les paramètres requis.
